منظم الحرارة هو نوع من أجهزة تنظيم درجة الحرارة التلقائية، ويحتوي عادةً على مكون استشعار درجة الحرارة، حيث يقوم عن طريق التمدد أو الانكماش بتشغيل وإيقاف تدفق سائل التبريد، أي أنه يقوم تلقائيًا بضبط كمية الماء الداخلة إلى المبرد وفقًا لدرجة حرارة سائل التبريد، وتغيير نطاق دوران سائل التبريد، وذلك لضبط قدرة نظام التبريد على تبديد الحرارة.
يُعد منظم الحرارة الرئيسي للمحرك من النوع الشمعي، حيث يتم التحكم فيه بواسطة البارافين الموجود بداخله، وذلك من خلال مبدأ التمدد الحراري والانكماش عند البرودة، للتحكم في دوران سائل التبريد. عندما تكون درجة حرارة التبريد أقل من القيمة المحددة، يتجمد البارافين المكرر الموجود في جسم استشعار درجة الحرارة في منظم الحرارة، ويقوم صمام منظم الحرارة، بفعل الزنبرك، بإغلاق القناة بين المحرك والمبرد، ليعود سائل التبريد إلى المحرك عبر مضخة الماء، في دورة قصيرة للمحرك. عندما تصل درجة حرارة سائل التبريد إلى القيمة المحددة، يبدأ البارافين بالذوبان ويتحول تدريجيًا إلى سائل، فيزداد حجمه ويضغط على الأنبوب المطاطي مما يؤدي إلى انكماشه. في الوقت نفسه، ينكمش الأنبوب المطاطي ويدفع قضيب الدفع إلى الأعلى. يدفع قضيب الدفع بدوره الصمام إلى الأسفل، مما يؤدي إلى فتحه. عندئذٍ، يتدفق سائل التبريد عبر المبرد وصمام منظم الحرارة، ثم يعود إلى المحرك عبر مضخة الماء لدورة طويلة. يتم وضع معظم منظم الحرارة في أنبوب مخرج الماء لرأس الأسطوانة، مما يتميز ببساطة التركيب وسهولة تصريف الفقاعات في نظام التبريد؛ أما العيب فهو أن منظم الحرارة يفتح ويغلق بشكل متكرر أثناء التشغيل، مما ينتج عنه ظاهرة التذبذب.
عندما تكون درجة حرارة تشغيل المحرك منخفضة (أقل من 70 درجة مئوية)، يقوم منظم الحرارة تلقائيًا بإغلاق المسار المؤدي إلى المبرد، وفتح المسار المؤدي إلى مضخة الماء. يدخل ماء التبريد المتدفق من غلاف التبريد إلى مضخة الماء مباشرةً عبر الخرطوم، ثم تقوم المضخة بضخه إلى غلاف التبريد لإعادة تدويره. ولأن ماء التبريد لا يتبدد في المبرد، يمكن رفع درجة حرارة تشغيل المحرك بسرعة. وعندما تكون درجة حرارة تشغيل المحرك مرتفعة (أكثر من 80 درجة مئوية)، يقوم منظم الحرارة تلقائيًا بإغلاق المسار المؤدي إلى مضخة الماء، وفتح المسار المؤدي إلى المبرد. يتم تبريد ماء التبريد المتدفق من غلاف التبريد بواسطة المبرد، ثم يتم ضخه إلى غلاف التبريد بواسطة المضخة، مما يحسن من كفاءة التبريد ويمنع ارتفاع درجة حرارة المحرك. يُطلق على مسار هذه الدورة اسم الدورة الكبيرة. عندما تكون درجة حرارة تشغيل المحرك بين 70 درجة مئوية و 80 درجة مئوية، توجد دورات كبيرة وصغيرة في نفس الوقت، أي جزء من ماء التبريد للدورة الكبيرة، والجزء الآخر من ماء التبريد للدورة الصغيرة.
تتمثل وظيفة منظم حرارة السيارة في إغلاقها قبل أن تنخفض درجة حرارتها عن المعدل الطبيعي. في هذه الحالة، تُعيد مضخة الماء سائل التبريد إلى المحرك، مما يُحدث دورة صغيرة داخله لتسخينه بسرعة. وعندما تتجاوز درجة الحرارة المعدل الطبيعي، يُفتح منظم الحرارة، فتتدفق سائل التبريد عبر نظام التبريد بالكامل، مما يُسرّع عملية تبديد الحرارة.
